JPH0225290A - 消耗可能な溶接棒及びその使用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気アーク溶接の技術に関しそしてさらに改
良された溶接棒そして自己シールドの消耗可能な溶接棒
を用いる大気中の電気アーク溶接法に関する。本発明は
、スラグ・スラックス及びシールド材料とともに合金金
属を生成する粒状の充填物として、フラックス材料が管
の内側に含まれた裸の管状溶接棒を用いる、大気中のア
ーク溶接Ｋ特に適用可能である。このような消耗可能な
溶接棒は、自己シールド溶接棒として当業者に周知であ
り、それにより低炭素鋼の形の管状シート金属により囲
まれた窓中の充填材料が、合金要素を生成して、それが
アーク溶接法で溶融するに従って溶接棒により沈積され
た溶接金属の機械的性質をもたらす。本発明は、溶接棒
の外方の管状の被覆内の芯の粒状充填物内の合金材料の
組成物に関し、そしてそれはそれＫ特に関連して記載さ
れるだろう。本発明は、芯の他の粒状材料が７ラツクス
及びシールド効果を生ずる自己シールドの有芯の消耗可
能な溶接棒な含むことは、埋屏されるだろ５゜この他の
材料は本発明の一部ではな（、そして溶接棒分野の標準
の技術である。従来の溶接棒の基本的なスラグ系は、本
発明により改良された溶接棒な生成するのに変化しない
。

〔従来の技術〕

従来の技術の情報として、バーバーストロウ（Ｈ８！−
デーｓｔｒａｗ）の米国特許用３，７６７．８９１号が
引例として引用されて、本発明が改良としている一般的
なタイプの溶接棒で経験する冶金学上の現象を説明する
。これは本発明により特に改良された電極ではない。

〔発明の概要〕

ビーズを形成するためのマルチプル浴接パスに用いられ
るタイプの自己シールドの消耗可能な有芯の溶接棒を製
造するのに、粒状の充填材料は、沈積工程中に溶接金属
内に取り込まれる酸素及び窒素の有害な作用を減少する
のに十分なアルミニウムを含まねばならないことは、本
発明者は確めそして現在良（知られている。比較的多量
のアルミニウムを混入することにより、溶接棒は容易に
利用される。

それは、それが溶接される鋼のきれいさ及び用いられる
溶接工程により影響されないからである。溶接ビーズは
、優れた外観並に多孔性に対する大きな抵抗性を有する
。七〇理由のため、合金アルミニウムが充填材料に加え
られて、アルミニウムが全溶接金属の沈積物の１．２０
％を実質的に越える全溶接金属を生成する。しかし、こ
のような高いアルミニウム含量は、溶接沈積物の構造の
変態を防止勝ちであり、そのため溶接金属の延性を実質
的に低下させる大きなグフィンを形成する。事実、アル
ミニウムは延性を低下させて、砕は易い溶接金属が沈積
し、それは容易に砕けてしまう。その結果、合金炭素を
充填材料に加えて変態を細いグフィンの延性の構造にす
ることは、大体標準のやり方である。本発明が関するタ
イプの溶接棒は、それ故炭素・アルミニウム系を利用し
、それＫよりアルミニウムは可能な最大の程度付近即ち
全溶接金属の約１．８％に増大し、そしてアルミニウム
によりさもなければ生成される低い延性は、全溶接金属
の炭素を通常０．２〜０．３重′ｔｈｔ％のレベルに増
大することにより避けられる。アルミニウムと炭素との
バランスをとることは、延性の点から満足しうる溶接金
属の沈積物を生成する。当該技術において、充填材料中
のアルミニウム含量は、二つの理由のため上限の値を一
般に越えることができない。このアルミニウム・炭素系
の限界は、全溶接金属の延性の許容しうるレベルの必要
性によりコントロールされ、その性質は、炭素の過剰の
レベル及び高い引張強さにより低下する。従って、炭素
・アルミニウム系におゆる満足できる結果は、全溶接金
属において約２．０％を越えるアルミニウム含量につい
て通常得ることができない。このタイプの合金系の延性
の限界を越えて、米国溶接協会（ＡＷｆｌ）は、このタ
イプの溶接棒により生成される全溶接金属の沈積物にお
いて１６８チアルミニウムの上限をきめている。全溶接
金属の沈積物におけるこのアルミニウム金貨ま、溶接棒
の以を形成する粒状材料における合金アルミニウムの一
般に対応する量により帰られる。等しい条件では、鉄又
は鋼の被覆を含む溶接棒のチとして芯材料のアルミニウ
ムと、全溶接金属のアルミニウムの−との間には直接的
な関係がある。アルミニウムのチの表示は、成る一般的
な適用性を有する。全溶接棒中の約２．０重量％のアル
ミニウムは、概して全溶接金属中の約１．６重量％のア
ルミニウムを生成する。この同一の一般的な比は、アル
ミニウムの他の％に適用できる。同様な関係は、本発明
の溶接棒材料に用いられるアルミニウム・炭素系中の炭
素に適用できる。

米国溶接協会は、軟鋼をマルチプルパスに沈積するため
の種々の自己シールドの消耗可能な溶接棒に関する要件
を特定している。より一般的な溶接棒の分類の一つは、
Ｅ７０Ｔ−７であり、それは約４２００＃／ｍ”　　（
６００００ｐｓｉ）の最低降伏強さ、約５０４０８／信
”　　（７２０００ｐｓｉ）の最低引張強さ及び２２％
の量低伸びに適合する溶接沈積物を溶接棒が生成するこ
とを要求している。これは、本発明が関するタイプの溶
接棒に関するやや標準の仕様である。これらの要件を満
す溶接棒を生成するために、アルミニウム及び炭素系は
、今迄所望の延性を生じさせるために適切なレベル概し
て全溶接金属の０．２４〜０．２８％の炭素を有ししか
も全溶接金属の約１．４５％そして好ましくは約１，５
０％より高いが約１．８％より低い多量のアルミニウム
の所望の利点を生ずるやり方で調節されてきた。この粒
状のタイプの自己シールドの消耗可能な有芯の溶接棒の
不利は、炭素が増大して延性を増すく従って、ノツチの
靭性が、明らかにグレインの境界におけるカーバイドに
より、全く低（なることである。さらに、ＡＷＳ仕様Ｅ
７０Ｔ−７に適合するように従来も方された有芯の溶接
棒の沈積速度は、比較的早い。早い沈積速度では、代表
的な溶接を形成する次のパスからのグレインの精製の低
下したチ及び個有の密な溶接ビーズにより、沈積された
全溶接金属の実質的なノツチの靭性を得ることは、さら
に４しい。この状態を考慮して、ＡＷＳ仕様は、Ｅ７０
Ｔ−７仕様に適合する溶接棒についで特別なレベルのノ
ツチの靭性を要求していない。その結果、Ｅ７０Ｔ−７
型の溶接棒の使用は、最低のノツチのタフネスの値が要
件ではない適用に概して従来制限されてきている。

本発明は、アルミニウムに基づく脱酸比差に窒素スキャ
ベンジング系を用いる自己シールドの有芯の消耗可能な
溶接棒における改良に関し、それは良好な延性及びノツ
チタフネスの顕著な増大即ちチャーピーＶノッチスケー
ルテ。

℃（３２°Ｆ）で約４８４ｃｌＲ−ｋｇ（約３５ｆｔ−
ｔｂ）以上を達成しつつ窓中に比較的多量のアルミニウ
ムを含む溶接棒の多孔性への良好な抵抗性差に電圧の範
囲の特徴を得る。高アルミニウム含量及びノツチ靭性に
おける顕著な増大とともにマルチプルパスに鋼を沈積す
る有芯の溶接棒の有利な結果を得ることに加えて、本発
明は又早い沈積速度を維持する。本発明が関する自己シ
ールドの系のＡＷＳ最犬最左アルミニウム全溶接金属の
１．８％であり、それは金属被覆を含む溶接棒の最大的
２．３９１に達する充填材料中のアルミニウムにより越
えられない。従って、本発明が関する合金系中の多いア
ルミニウムは、１．１ＥＪ以下のアルミニウムの全溶接
金属中のアルミニウム含量を生ずる。こりような高いア
ルミニウム自己シールド系の溶接特性及び他の利点を保
持するためには、本発明の合金アルミニウムは、全溶接
棒の約１．５０チを越えるノベルに維持されて、全溶接
金属は少くとも約１．２０％のアルミニウムを有する。

好ましくは、充填材料中のアルミニウムは、沈積金属中
に少くとも１．５０％のアルミニウムを生成するような
ものである。

本発明によれば、合金系中の炭素含ｌ家、従来の炭素・
アルミニウムに基づ（合金系で用いられたものからは低
下され、そしてニッケル及びマンガンの組合わせが粒状
の充填材料に加えられて、構造（全溶接金属りノツチ靭
性に有害な作用を有するであろう）を生成することなく
、オーステナイトの形成を促進する。このやり方で、外
部の気体シールドを有しない有芯の消耗可能な溶接棒は
、増大したノツチ靭性を有する一方高いアルミニウム含
量の利点を有する。この結果は、マルチプルパスに鋼の
沈積物を生成する高アルミニウムの自己シールド系では
多年にわたり得ることができなかつ、た。合金系で炭素
を減少させることにより、ダレインの境界におけるカー
バイド形成は、明らかに減少され、それはノツチ靭性を
増大させる。

本発明によれば、充填材料中の合金炭素は通常最低に減
少される。充填材料の合金部分中の炭素を減少させるこ
とＫより、全溶接金属は０．１２％より少いそして好ま
しくは０．１０％より少い炭素含量を有する。

本発明は、粒状充填物の合金系中の炭素含量が低下され
て、金属被覆中の炭素が溶接金属を合金する溶接棒中の
炭素のみに王としてなる、自己シールド溶接棒の改良で
ある。

ニッケル及びマンガンの組合わせが充填材料の合金系に
加えられて、溶接棒の約２．５〜４．０］ｉＪ１％の範
囲の全＃接捧のニッケル及びマンガンの組合わせを生じ
、その際ニッケルは溶接棒の約０．５重量％より多くそ
してマンガンは溶接棒の０．７〜２．０重量％の範囲に
ある。充填材料中の炭素は、通常０．０５％より少く、
それは王として充填材料それ自体中の炭素の除去である
。

充填材料についてこの合金系に関して溶接棒を生成する
ことにより、沈積された全溶接金属は１．２０重量％よ
り大きいそして好ましくは１．５０％より大きいアルミ
ニウムのチを有し、そして約０．１２重量より少いそし
て好ましくは約ｏ、ｉｏ％より少い炭素のチを有する。

充填材料の合金系中の組合わされたニッケル及びマンガ
ン成分の使用＆良延性の認めうる増大とともに、従来の
溶接棒の充填材料中の多い炭素含量によっては今迄得る
ことのできなかった溶接金属ノツチ靭性な生成する。こ
れは、このタイプの従来の自己シールドの有芯の溶接棒
に比べて改良された点である。

本発明の王な目的は、０℃（３２°Ｆ）で少くとも約４
８４ｃＷＬ−４（約３５ｆｔ・ｌｂ）のチャービードノ
ツチタフネスを有する溶接沈積物を生成する、高アルミ
ニウム含量の合金系を有する充填材料を利用して、自己
シールドの有芯の消耗可能な電極を提供することにある
。

本発明の他の目的は、前記のタイプの溶接棒によるマル
チプルパスの溶接法を提供することにある。

本発明の改良された溶接棒は、それを種々のプレートの
厚さの建築溶接に用いさせる、実質的な操作者への魅力
及び操作上の特性を有する。溶接棒は、良好な浸透、良
好なビーズの形、良好なスラグの除去及び輝くビーズの
表面を宵し、それらはそれを多くのアーク溶接の適用に
良好な選択とする。改良された溶接棒は、ＡＷＳＥ７０
Ｔ−７ｆｌｌ接棒と操作において同様であるが、しかし
それは充填材料中の炭素・アルミニウム合金系に基づ（
従来用いられてきた冶金では得ることのできなかった衝
撃性を有する溶接金属を生成することにより、このタイ
プの従来の溶接棒とは異る。このような系において、金
属性アルミニウムは、主要な有利な成分であり、そして
溶接棒に用いられて、アーク及び溶接パラドル中の窒素
及び酸素についてスキャベンジャ−を提供することによ
り、溶接棒の自己シールド特性を発展させる。多量のア
ルミニウムを含む本発明の溶接棒は、より大きな電圧の
範囲、より良好な操作特性及びより良好なビーズの形及
びビーズの外見を有し勝ちである。本発明は、非常に低
下した炭素の量により、従来の炭素・アルミニウム合金
系の良好な操作特性を保持する。従来の炭素・アルミニ
ウム合金系と同様な降伏強さのレベルとともに、適度の
チャーピーＹノツチ性が、本発明により達成されるばか
りでなく、追加の利点として、本発明は、延性を増大す
るための炭素の添加により従来得られたのより、約１．
２８ｃｍ（０，５０５“）の引張テストのサンプルにお
いてより大きな伸びを生成する。

本発明は、本発明が関するタイプの溶接棒に充填材料を
経て導入されるユニークな合金系に関する。過去におい
て、良好なノツチ靭性を生成することを目的とした、自
己シールドの７ラツクスの有芯の溶接棒の溶接沈積アル
ミニウム含量は、一般に１．２０％より少かった。本発
明を用いることにより、全溶接金属中の２．０１以内の
多いアルミニウムは用いられて、アーク移動及びビーズ
の形を改良し、スパッターを低下させ、そして広い電圧
の範囲を生成し一方溶接ビーズの多孔性に対する抵抗を
改良する。

〔実施例〕

本発明による数種の溶接棒は、実施例Ｉ、実施例Ｉ及び
実施例■に示されるように処方された。

実施例！ 充填材料が全溶接棒の重量の１８．５チでありそして被
覆が残りである、圧縮した粒状の充填材料の芯の回りに
軟鋼の被覆を用いて、消耗可能な溶接棒を製造した。被
覆４１被覆の約０．０５％の炭素含量及び被覆の約０．
３５％のマンガン含量を有しそして充填材料は次の通り
であった。

マンガン金属粉末 鉄粉宋 アルミニタム金属粉禾 ニッケル金部粉末 フラックス及びシールド成分 ５．５０　　　　１．０２ ３７．００　　　　６．８５ １１．００　　　　２．０４ ８．１０　　　　１．５０ ３８．４０　　　　７．１０ この溶接棒を直径約０．２４ｃＩＩ＠（”４インチ）の
消耗可能な棒に成形し、そして厚さ約１．９ｍ（馨イン
チ）の平らな炭素鋼の平らな位置にマルチプルパスの突
合ぜ溶接を作るのに用いた。用いた溶接のパラメーター
は、毎分約３８１ｍ（１５０インチ）のワイヤ供給速度
、３２５アンペア、直流溶接棒負、２５アークボルト、
約３．８鋼（１％インチ）の電気スティックアウト及び
約１４８．９℃（３００°Ｆ）のインターパス温度であ
った。沈積速度は、毎時約５．１８４（約１１．４ボン
ド）であった。

このテストにより得られた全溶接金属の機械的性質及び
沈積の化学的分析は、次の通りであった。

降伏強さ：約４．８６５＃／ｃｍ２（６９，５００ｐｓ
ｉ）引張強さ：約５，９２９　＃／箔”　　（８４，７
００ｐａｉ）チ伸び：２６チ チヤーピーＶノツチ衝撃強さ：約６３５ｃｐｎ−Ｊｃ９
Ｃ４６ｆｔ・ｌｂ）実 〔０℃（３２°Ｆ）） 約４２８ｃｍｋｇ（３１ｆｔ−１６） ［−１７，８℃（０°Ｆ）］ 沈積物の化学分析：０．０８８％　　炭素１．３３％　
　マンガン ０．０９％　　珪素 １．６３チ　　アルミニウム １．４１％　　ニッケル 施例■ 実施例■の消耗可能な溶接棒を次の如（変化した。

マンガン金属粉末 酸化マンガン 鉄粉末 アルミニウム金属粉床 ニッケル金属粉末 フラックス及びシールド成分 充填物のチ ３．４０ ４．０５ １１．３０ ８．１０ ３８．０５ 溶接棒の慢 ０．６８ ０．８１ ７．０２ ２．２６ １．６２ ７．６１ 実施例醒の溶接棒の充填材料ｔ’３全溶接棒重量の２０
．０チでありそして被覆は残りであった。

実施例■のテスト法を用い、下記の全溶接金属の機械的
性質及び沈積物の化学的分析が、実施例国の消耗可能な
溶接棒について得られた。

降伏強さ：約５．０４７＃／ｍ”　　（７２，１００１
ａ４）引張強さ：約６，０１３Ｊｔｌ／ａｎ”　（８５
，９００１ａｉ）チ伸び＝２８％ チャートドノツチ衝撃強さ：約５９３．４ｃ篤・却（４
３ｆｔ・ｌｂ）〔０℃（３２°Ｆ）） 約３３１ｃ１ｎ−ｋｇ（２４ｆｔ−ｌｂ）〔約−６，６
７℃（−２０’Ｆ）） 沈積物の化学分析：０．０７９％　　炭素１．４７チ　
　マンガン ０．１６％　　珪素 １．５５％　　アルミニウム １．６０チ　　ニッケル 実施例逼 実施例■の消耗ｏＴ能な溶接棒を下記のよ５に変更し池
（１）　ｆｉ化ラマンガン　　　　　　　　　　４．０
５　　　０．８４（２）鉄粉末　　　　　　　　　　３
８．５０　　７．９７（３）アルミニウム金団粉末　　
　　　　　１１．３０　　　　２．３４（４）ニッケル
金属粉末　　　　　　　　８．１０　　　１．６８（５
）フラックス及びシールド成分　　３８．０５　　　７
．８８実施例■の溶接棒の充填材料は、全溶接棒の重量
の２０．７チでありそして被覆が残りであった。

実施例Ｉのテスト法を用い、下記の全溶接金属の機械的
性質及び沈積物の化学分析が、実施例■の消耗可能な溶
接棒について得られた。

降伏強さ二約４，４５２Ｈ／ｃｍ２（６３，６００１ｓ
ｉ）約５，４８８　ｋｌ／ａｎ”　（７８，４００１ａ
ｔ）チ伸び２２４％ チャー２−ｖノツチ衝撃強さ：約７０４ｃ１ｎ・ｋｇ（
５１／ｉＪり〔０℃（３２°Ｆ）） 約４６９１・ｋｌｃ３４ｆｔ−１６＞ （−１７，８℃（０°Ｆ）〕 沈積物の化学分析：　０．０８２％　炭素０．９８％　
　マンガン ０．１６係　　珪素 １．７６％　　アルミニウム １．６３％　　ニッケル これらの三つの実施例及び他のテストから、ニッケルが
溶接棒の０．５重量％より多くそしてマンガンが溶接棒
の０．７〜２．０重′！！に％の範囲内であるニッケル
及びマンガンの組合わせが溶接棒の２．５〜４．０重量
％の範囲内にある溶接棒合金系を生成するのく処方され
た粒状の充填材料を用いるとき、さらに溶接棒中の炭素
を制限して全溶接金属の炭素は０．１２重量％を越えな
いとき、Ｅ７０Ｔ−７溶接棒に関するＡＷＳの引張及び
伸びの要件が、０℃（３２°Ｆ）で約４８３ｃｔｎ−４
（ｆｔ−１６）を越えるチャービーＹノツチ靭性ととも
に得られた。

本発明を用いる全溶接金属における操作可能な元素の好
ましい範囲は次の通りである。

チ全溶接金属 （（１）　　炭素　　　　　　　０．０６〜０．１ｋｇ
（＆）　　マンガン　　　　　　　１．０〜１．５（１
）　　アルミニウム　　　　１．４０〜１．７５（ｄ）
　　ニッケル　　　　　　　１．４〜２．０もち論、他
の金属の残渣例えば最大０．０２の燐及び最大０．０１
の硫黄が又溶接沈積物中に存在する。それは、それらが
スラグ系の成る還元可能な化合物中とともに系の回りの
鋼から出るからである。

実施例において、マンガンは充填材料中の酸化マンガン
から部分的に得られ、それは粉末の形で容易に入手しう
る。

モチ論、ニッケル及びマンガンは、アルミニタムにより
還元可能な任意の形で含まれて、溶接金属における合金
化のために元素状ニッケル及びマンガンを生成する。本
発明によれば、溶接棒、充填材料及び鋼の被覆中の炭素
はコントロールされて、全溶接金属沈積物の炭素含量が
、全溶接金属の０．１２重量％を越えずそして好ましく
は０．１０］ｉｉチより少い。充填材料中のアルミニ９
ムは、粉本状のアルミニウムにより提供され、セして溶
接棒の１．５０ｉＪｌ膚ヨリ多くそして溶接棒の２．５
重量％より少いチで存在する。このやり方で、全溶接金
属は、全溶接金属の１．２３ｉ量鳴〜２．０重量％の一
般的な範囲でアルミニウムを含む。

本発明の他の面によれば、本発明により作成されたタイ
プの自己シールドの消耗可能な有芯の溶接棒の単一又は
マルチプルパスによる、大気中（即ち外部の気体シール
ドなし）の電気アーク浴接方法が提供される。この溶接
棒１転０℃（３２°Ｆ）で少くとも約６４１ｃｍ・ｋｇ
（３５／ｌ−１６）のチャービーンノツチ靭性とともに
毎時約４．５４ｋｇ（約１０ボンド）を越える沈積速度
をもたらす。この方法は、溶接棒の少くとも約０．０６
重量１の炭素含量を有する鋼の被覆を提供する工程、被
覆中に充填材料（溶接棒合金系として、溶接棒の２．５
〜４．０重：ｔ％の範囲のニッケル及びマンガンの組合
わせを提供し、ニッケルは溶接棒の０．５重量％より多
くそしてマンガンはＭ接棒の０．７〜２．０重ｔチの範
囲にある）を提供する工程を含む。本発明の合金アルミ
ニウムは、全溶接棒の約１．５０％を越えるノベルに保
だわ、セして被覆及び充填材料を合わせた炭素含量は、
溶接棒の約０，１５重量％より少く、そのため沈積され
た全溶接金属は、溶接棒が溶融し沈積したとき、約１．
２％より多いアルミニウム合金の重量％並に約０．１２
１より低い炭素合金の重１に％を有する。方法は、さら
罠溶接棒を経て電流を流して被覆及び芯材料を溶融する
ための電気アークを生成する工程、並に少くとも１．２
０％のアルミニウム及び０．１２ｉ量チ以下の炭素を有
する全溶接金属として、素材上に溶接棒の金属を沈積す
る工程を含む。この方法を用いることにより、毎時約４
．ｓ６ｋｇ（１０ボンド）より実質的に多い沈積速度が
マルチプルパス溶接で得られ、一方ＡＷｓＥ７０Ｔ−７
の強さ及び延性の要件との適合を維持しセして０℃（３
２°Ｆ）で約４８４ａ＋ｓ・ｋｇ（３５ｆｔ・ｌｂ）を
越えるチャーピーＶノツチ靭性を得る。

充填材料は、合金、フラックス及びシールド成分を含み
、その最初のものは本発明により変更される。実施例を
考慮するとき、充填物は鉄扮末を含むことが見い出され
、それ手 続 補 正 書 は溶接物のための鉄の他の源を形成し、そして前記の三
種平成１年２月１０日

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）約２２％の最低伸び及び約５０４０ｋｇ／ｃｍ＾
   ２（約７２，０００ｐｓｉ）の最低引張強さを有するマ
   ルチプルパスの鋼のすべての溶接金属を沈積するのに用
   いられる、圧縮された粒状の充填材料の一般に同心の芯
   の回りに形成された外方の含鉄金属の被覆を有し、該充
   填材料が全溶接棒の重量の約１．５０％より多い量のア
   ルミニウムを含む自己シールドの消耗可能な電気アーク
   溶接棒において、該粒状充填材料が全溶接棒の２．５〜
   ４．０重量％の範囲の含量のニッケル及びマンガンの組
   合わせを有し、該ニッケルは約０．５％より多く、該マ
   ンガンは０．７〜２．０％の範囲にあり、そして該充填
   材料中の炭素は制限され、それにより前記の被覆及び芯
   が溶融且沈積するとき沈積したすべての溶接金属が０．
   １２％以下の炭素の重量％を有する溶接棒。
2. （２）該粒状充填材料中の該ニッケルが、少くとも部分
   的にＮｉＸ（式中Ｘは電気アーク中でアルミニウムによ
   り還元可能な１種以上の元素である）の形である請求項
   １記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
3. （３）該粒状充填材料中の該マンガンが、少くとも部分
   的にＭｎＸ（式中Ｘは電気アーク中でアルミニウムによ
   り還元可能な１種以上の元素である）の形である請求項
   ２記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
4. （４）前記のすべての溶接金属の該チヤーピー（Ｃｈａ
   ｒｐｙ）Ｖ−ノツチ靭性が、０℃（３２°Ｆ）で少くと
   も約４８４ｃｍｋｇ（３５ｆｔ・ｌｂ）である請求項３
   記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
5. （５）該充填材料中の該アルミニウムが、全溶接棒の重
   量の１．５０％より多くしかも約２．５％より少い請求
   項４記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
6. （６）前記の被覆及び充填材料の該炭素が、全溶接金属
   の０．１２重量％より少い炭素含量を有する全溶接材料
   をもたらすように選択される量で含まれる請求項５記載
   の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
7. （７）全溶接金属の該炭素が、全溶接金属の０．１０重
   量％より少い％を有する請求項６記載の改良された芯を
   有する消耗可能な溶接棒。
8. （８）前記の粒状の充填材料の該マンガンが、少くとも
   部分的にＭｎＸ（式中Ｘは電気アーク中のアルミニウム
   により還元可能な１種以上の元素である）の形である請
   求項１記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
9. （９）前記の全溶接金属の該チヤーピーＶ−ノッチ靭性
   が、０℃（３２゜Ｆ）で少くとも約４８４ｃｍ・ｋｇ（
   ３５ｆｔ・ｌｂ）である請求項８記載の改良された芯を
   有する消耗可能な溶接棒。
10. （１０）前記の全溶接金属の該チヤーピーＶ−ノッチ靭
    性が、０℃（３２°Ｆ）で少くとも約４８４ｃｍ・ｋｇ
    （３５ｆｔ・ｌｂ）である請求項２記載の改良された芯
    を有する消耗可能な溶接棒。
11. （１１）前記の全溶接金属の該チヤーピーＶ−ノッチ靭
    性が、０℃（３２°Ｆ）で少くとも約４８４ｃｍ・ｋｇ
    （３５ｆｔ・ｌｂ）である請求項１記載の改良された芯
    を有する消耗可能な溶接棒。
12. （１２）該充填材料中の該アルミニウムが、全溶接棒の
    １．５０重量％より多くしかも約２．５重量％より少い
    請求項８記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒
    。
13. （１３）該充填材料中の該アルミニウムが全溶接棒の１
    ．５０重量％より多くしかも約２．５重量％より少い請
    求項２記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
14. （１４）該充填材料中の該アルミニウムが、全溶接棒の
    １．５０重量％より多くしかも約２．５重量％より少い
    請求項１記載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒
    。
15. （１５）前記の被覆及び充填材料の該炭素が、全溶接材
    料の０．１２重量％以下の炭素含量を有する全溶接材料
    をもたらすように選択された量で含まれる請求項８記載
    の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
16. （１６）前記の被覆及び充填材料の該炭素が、全溶接材
    料の０．１２重量％より少い炭素含量を有する全溶接材
    料をもたらすように選択された量で含まれる請求項２記
    載の改良された芯を有する消耗可能な溶接棒。
17. （１７）０℃（３２°Ｆ）で少くとも約４８４ｃｍ・ｋ
    ｇ（３５ｆｔ・ｌｂ）のノッチ靭性で毎時約４．５４ｋ
    ｇ（１０ポンド）を越える沈積速度で自己シールドの消
    耗可能な芯を有する溶接棒のマルチプルパスにより大気
    中で電気アーク溶接を行う方法において、該方法が （ａ）全溶接棒の少くとも約０．０６重量％の炭素含量
    を有する被覆をもたらす工程； （ｂ）全溶接棒の２．５〜４．０重量％の範囲の含量の
    ニッケル及びマンガンの組合わせを生成する該被覆に充
    填材料をもたらし、該ニッケルが約０．５％より多く、
    該マンガンが０．７〜２．０％の範囲にありそして該溶
    接棒中の該炭素が０．１２重量％以下の炭素含量を有す
    る全溶接金属をもたらすように選択された量で含まれ、
    さらに該充填材料中の該アルミニウムが全溶接棒の約１
    ．５０重量％より多い工程；（ｃ）該溶接棒を経て電流
    を流して該被覆及び芯材料を溶融するための電気アーク
    を生成させ、そして少くとも１．２０％のアルミニウム
    及び約０．１２重量％より少い炭素を有する全溶接金属
    として素材上に該被覆及び芯材料の金属を沈積させる工
    程 よりなる方法。